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课件网) 利用机械帮助我们工作,会给我们带来极大的方便。 问题 利用滑轮组提升重物,绳端拉力所做的功与滑轮组对重物所做的功相同吗 W=Fs 演示 1.如图12.4-1甲所示,用弹簧测力计将钩码 缓慢地提升一定的高度,计算拉力所做的功。 2.如图12.4-1乙所示,用弹簧测力计并借助 一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的 高度,计算弹簧测力计的拉力所做的功。 这两次拉力所做的功相同吗 为什么 拉力(N) 钩码移动 距离(m) 拉力移动 距离(m) 拉力做的 功(J) 甲 2 0.1 0.1 0.2 乙 1.2 0.1 0.2 0.24 结论:使用动滑轮不省功 为什么第二次拉力做的功比第一次多 多的这些功去哪里啦 演示 一、有用功和额外功 ●有用功:动滑轮对钩码的拉力所做的功叫作有用功,用W 有用表 示 。 ●额外功:用动滑轮提升钩码时,我们还不可避免地要克服动滑轮本 身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做一些功,这部分功叫 作额外功,用W额外表 示 。 ○总功:弹簧测力计的拉力所做的功,叫作总功,用W总表示。 ●总功等于有用功与额外功之和,即W 总 =W 有 用 +w 额外 想想议议 生活中使用机械时,有没有额外功为0的机械呢 W 总 W 有用十W 额 外 > W 有用 任何机械都不能省功. 二、机械效率 定 义:物理学中,将有用功跟总功的比值叫作机械效率。 如果用η表示机械效率,那么有 η = ●有用功总是小于总功,所以机械效率总是小于1。 ●机械效率通常用百分数表示。 ●起重机的机械效率一般为40%~50%,抽水机的机械效率一般为60%~80%。 起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m, 而它的电动机所做的功是3.4×10 J, 起重机的机械效率是多少 g 取10 N/kg。 解:起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等 F=G=mg=0.5x10 kg×10 N/kg=5×10 N 起重机提升重物所做的功是有用功 W 有用= Fh=5×10 N×3 m=1.5×10 J 起重机的电动机所做的功是总功 W 总=3.4×10 J 因此,起重机的机械效率 ”="白用 这台起重机的机械效率为44%。 例题 二、机械效率 实验 测量滑轮组的机械效率 ◎提出问题:如何测量滑轮组的机械效率 ●设计实验: 1.如何找出滑轮组工作时的有用功和总功 2.要想知道这两种功,需要测量哪些量 3.需要哪些器材,如何进行实验操作步骤 4.实验过程中,需要注意些什么 实验 测量滑轮组的机械效率 ◎实验过程 1.用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入后面的表格中。 2.按照图12.4-2安装滑轮组,分别记下钩码和绳端(弹簧测力 计挂钩底部)的位置。 3.缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高,读出拉力F,用刻度尺测 出钩码提升的高度h和绳端移动的距离s, 将这三个量填入下表。 4. 算出有用功W 有用、总功W 总、机械效率η并填入下表。 5.改变钩码的数量,重复上面的实验。 二、机械效率 二、机械效率 实验 测量滑轮组的机械效率 ○实验演示 测量滑轮组的机械效率 滑轮 方格纸 滑轮 钩码 弹簧测力计 细绳 次数 钩码所 受重力 G/N 提升的 高度 h/m 有用功 W有用 J 拉力 F/N 绳端移 动的距 离s/m 总功 W总J 机械效 率 η 1 0.50 0.030 0.015 0.30 0.087 0.026 57.47% 2 1.00 0.030 0.030 0.40 0.091 0.036 88.69% 3 1.50 0.030 0.045 0.59 0.086 0.050 88.76% 二、机械效率 实验 测量滑轮组的机械效率 ◎实验数据 想想议议 你在三次实验中测得的机械效率一样吗 说一说影响滑轮组机械 效率的因素有哪些。影响滑轮组机械效率的因素有哪些 1.提升物体的重力(在竖直情况下) 2.动滑轮和绳子的重力 3.绳子和滑轮、滑轮与轴之间的摩擦 二、机械效率 提高机械效率的方法 1.提升物体的重力(在竖直情况下) 2.动滑轮和绳子的重力 3.绳子和滑轮、滑轮与轴之间的摩擦 1.改进结构,使机械设备更合 理、更轻巧; 2 ... ...